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[摘要]本文分析和探讨了目前教学环境的改革问题,主要讨论了多媒体教学软件的开发,网络环境中的计算机教学的问题,重点提出了网上课程资源的开发建议和建设校固网的几点设计方案。
[关键词]网上课堂 教学软件 课程资源校园网
丰富多彩的多媒体应用系统令人眼花缭乱,也确实使学习和开发研究者受到鼓舞。不久的将来多媒体技术一定会对人类的工作生产、家庭生活和社会活动产生更大的影响。如今微机已经广泛应用到人们的生活、工作中,发挥着积极重要的作用,世界上80%的计算机都已接入网络环境。随着微机的普及和发展,计算机在教学中的应用受到了普遍的重视和欢迎。
目前,对于计算机在学习中的应用,国内多把注意力集中于单机环境下的各种辅助教学软件的开发。这些软件为学习者提供了必要的辅助学习手段,发挥了很好的作用。然而计算机功能是强大的,利用现代化工具构造崭新的教学环境是提高教学效果、优化教学效率的有效手段。为了更好地发挥计算机在教学领域的作用,本文重点讨论了网络环境中的计算机教学问题。我们将从多媒体教学软件、网上课程资源的开发、网络课程教学和校园网四个方面讨论现代化计算机教学的前途问题。
一、多媒体教学软件
随着多媒体技术日益成熟,多媒体技术在教育中的应用也越来越普遍。多媒体计算机辅助教学是当前国内外教育技术发展的新趋势,已成为计算机辅助教学的一个重要组成部分。多媒体教学软件的开发需要在教学理论的指导下,做好教学设计、系统结构设计、导航策略设计和交互界面设计等工作,并在教学实践中反复使用,不断修改,才能使开发的多媒体教学软件符合教学规律,取得良好的教学效果。
多媒体教学软件是一种根据教学目标设计的,表现特定的教学内容,并反映一定教学策略的计算机教学系统。它可以用来存储、传递和处理教学信息,能让学生进行交互操作,并对学生的学习作出评价的教学媒体。因此,多媒体教学软件应达到以下基本要求:
1.正确表达学科知识内容。在多媒体教学软件中,教学内容是用多媒体信息来表现的。各种媒体信息都必须是为了表现某一个知识内容,为达到某一层次的教学目标而设计或选择的。各个知识点之间应建立一定的关系或联系的形式,以形成具有学科特色的知识结构体系。
2.反映教学过程和教学策略。多媒体教学软件是通过多媒体信息的选择与组织、系统结构、教学程序、学习导航、问题设置、诊断评价等方式来反映教学过程和教学策略。一般在多媒体教学软件中大都包含有知识讲解、举例说明、媒体演示、提问和反馈评价等部分。
3.具有友好的人机交互界面。交互界面是学生和计算机进行信息交换的通道。在多媒体教学软件中,交互界面的形式包括有窗口、菜单、按钮图标和快捷键等。
4.具有诊断评价和反馈功能。在多媒体教学软件中,通常都会设置一些问题作为形成性练习,向学生提问并要求学习者作出反应。通过问题的提出与回答,可以使学生思考与操练,也可以了解学生的学习情况,并作出相应的评价,使学生的知识得到巩固。对于学生反应的信息,计算机应作出相应的反馈,及时指出其正确或错误,给出评价信息,使学生加深理解。
二、网上课程资源的开发
1.结构化网上课堂信息资源包括网络课程、网络教学资源库等,对于它的开发,需要注意管理和技术两个层面的问题。
在管理层面上,需建立国家、地方和学校三级网络课程、网络教学资源库的开发和管理体系。首先,国家可以组织一个由课程专家、一线教师和计算机开发人员组成的开发小组,负责网上课程资源的研究开发工作,提出网络课程及网络教学资源库开发的规范和方法论体系,设计出示范性的网络课程及网络教学资源库,“从而为地方和学校这方面的工作提供理论和实践的指导。其次,地方除了指导地方学校的资源开发工作、建立地方性的网络课程及网络教学资源库外,还需协调各学校间的关系,实现地方各学校间的资源共享和互补,这不但可以节省资源开发的时间,而且有利于各学校间取长补短,实现资源的合理配置。上海市教育教学资源库的建设就是一个很好的例证。在上海市教委的领导下,上海市各区县都负责某一门课程的网上课程资源开发工作,现已形成一个覆盖所有中小学课程的教学资源库,极大地方便了教师和学生。最后,学校领导应重视网上课程资源的开发工作,积极鼓励教师和学生参与到这项活动中来。教师是课程的组织者,他们对课程资源的需求和认识是任何人无法媲美的,从理想的状态来说,只有教师自身开发的资源对他的教学才是真正有帮助的;从现实的状态来说,教师开发的课程资源与教育系统外人士开发的资源相比,往往更能引起教师的共鸣,更具有实际的应用价值。学生是网上课程资源开发的主力军,随着学生信息素养和计算机使用普及率的提高,计算机将成为学生学习不可缺少的工具之一。学生学习过程中取得的所有数字化成果都可作为网上课程资源的直接来源。另外,除了教师、学生、课程专家外,企业也是网络课程及网络教学资源库开发的主体之一。对于这一点,企业家们的认识似乎更加深刻,百年树人、国之源、科利华、K12等教育软件的开发商早就逐鹿于课程资源库建设的市场了。如何利用企业的资金和技术力量为网络课程及网络教学资源库的开发注入活力,需要教育管理部门和学校、教师、乃至学生的通力合作。
在技术的层面上,网络课程及网络教学资源库的开发需要注意两个问题。第一,遵守中国远程教育技术标准所规定的“教育资源建设技术规范”。通过建立每项资源的元数据,为网上课程资源的共享、相互操作和质量保证提供了方便。第二,注意课程资源的“颗粒度”。为了实现共享,我们往往希望课程资源的颗粒较小,但为了保证课程资源的独立性,每项课程资源必须有一定的剩余。如何为自己的课程资源选择适当的“颗粒度”,这要求制作者具有一定的教学实践经验。
2.人力资源的开发建议。网上课程资源中的人力资源包括近地、远地的学生资源和近地、远地的教师资源。一直以来,教师都是最重要的课程资源。他不仅决定着课程资源的鉴别、开发、积累和利用,而且是结构化课程信息资源的载体。随着信息技术特别是网络技术的发展,对教师进行现代教育技术培训、提高教师网络社会生存能力的任务已刻不容缓。学生是课程学习的主体。另外,在网络中,远地的学生和教师资源也是课程资源的一个重要组成部分。为了实现与远地教师、学生的交互,需要提供多种通讯手段(如E-mail等)或一个师生交流的空间(如BBS,聊天室等)。如今,师生交流空间的建设已引起人们的重视,BBS、聊天室这种无明确目的性的公共空间固然可以为师生的交流提供方便,但是正由于它的无目的性,对于学生而言,它的效果往往令人失望。创设 一个适合学生的课外学习网站,吸引众多的教师、学生、家长参与其中,这是许多国外社区教育网站的设计宗旨,也是师生交流空间建设的发展趋势。现在,国内的“优异研究院”、“梧桐居”等一批网站也以此为指导思想,创设了一批以研究性学习为主题的师生交流空间,得到了学生和教师的认可。
3.学习环境资源的开发建议,建设网上课程资源的一个首要条件就是因特网、校园网的基础设施建设。没有路,再好的车也没有用武之地。2000年11月教育部颁发了《关于在中小学实施“校校通”工程的通知》,要求用5～10年时间,使全国90%左右的独立建制的中小学校能够上网。从现在的形势来看,无论是东部发达地区还是西部欠发达地区,人们对教育的投入都毫不吝啬,我们希望上到部委领导,下至学校师生都能重视校园网络的建设,为学校的围墙开启另一扇门。另外,在现实的教学中,除了教室外,实验室、图书馆、博物馆等也是学生学习的重要场所,开发网上虚拟教室、网上虚拟实验室、网上博物馆、数字图书馆等网络虚拟学习环境,将是网上课程资源建设的又一个目标。
4.间接作用性课程资源的开发建议。间接作用性课程资源的开发重在环境的建设。从国家的层面上讲,首先,需要做好课程改革的宣传工作,让每一个社会成员关心课程改革,鼓励他们参与网络课程资源的建设。特别是对众多教育软件的开发商,要善于与他们合作,使之成为网络课程资源建设的主要力量之一。其次,健全网络知识产权的有关法规,使人们在开发和使用网络课程资源时有法可依。最后,健全网络信息发布的有关法规,保证网络信息的健全性和科学性。从学校的层面上讲,学校领导应鼓励教师、学生参与网上课程资源的开发,建立学校的网上教学资源库,并积极地与其它学校进行交流。
三、多媒体电子教室教学环境
多媒体电子教室首先应该是一个计算机局域网络系统,并包括计算机教室、电子教室、语音教室等功能,提供一种现代化教学的环境。有人把计算机教学理解为是一本教科书的翻版,或是把教科书的印刷文字移植到计算机的磁介质存储器中,这是一种误解,或者是由于一些不懂教学的人员所开发的低劣教学软件的误导。应该说计算机教学是传统教学方式、方法的继承、发展和创新,克服了传统教学的某些弊病,提高了教学效率和学习效果,减轻了教师的劳动强度,方便了学校的管理,提高了人员的素质。从下面我们简单介绍的多媒体电子教室功能上就可以理解这一点。多媒体电子教室一般应该具有:(1)点名功能。(2)屏幕、声音广播功能。(3)屏幕转播功能。(4)屏幕监视功能。(5)辅导功能。(6)举手功能。(7)通话功能。(8)电子白板和黑板功能。(9)多媒体信息源输入功能。
多媒体电子教室提供了一套服务于各类课程教学的通用系统。该系统软件可支持各种形式的教学、培训、讲座,并且可以边显示,边操作,边进行教学,一次备课多次、多人使用。结合以校园网络或Internet为依托的远程教学形式,学生在不同的地点,利用自己的多媒体计算机主动地通过网络进行可交互式的学习。这种方式可实现更高层次的学生自学、异地教学。
四、校园网教学环境
1.校园网教学环境
所谓校园网教学环境是在校园网上可进行教师主动的实时教学和学生主动的网上自学的学习平台。校园网教学环境包括校园网以下基本功能:
(1)现场教学内容屏幕、声音广播功能。将所要呈现给学生眼前的信息(现场信息以及相当于在课堂上写在黑板上的文字图表或演示物等)通过计算机网络发送到正在收看讲课的学生计算机上(包括声音)。教师也可在自己的计算机上使用画笔、键盘、鼠标或摄像机、YCD光盘、录像机等,而将文字、图像、声音传送给学生。(2)通话功能,在校园网上进行实际教学时,教师可主动与学生进行通话。(3)提问功能,教师可收集学生提出的问题并作出解答。校园网教学环境是一种非常有发展前途的教学手段,现在我们国家的一些著名大学已经开始采用,相信在一两年内网络教学会成一个热点,一定会有很大进展。
2.校园网络的建设
校园网络的组成,一般包括校园信息化教育平台模块、学校信息管理系统模块和校园信息发布平台模块,其中核心的模块是校园信息化教育平台模块,在校园网络建设中,硬件环境的建设是实现教学信息化和对学生进行信息技术教育的基础,而教学软件和信息化教学资源的建设才是校园网络建设的关键。
(1)校园网平台系统集成方案,较大型校园网可采用千兆主干、百兆桌面技术和星型网络拓扑结构。核心交换机选用Cisco Catalyst4006,接入层交换机选用Cisco Catalyst3500系列。广域网接入设备选用思科公司的Cisco 3620,防火墙选用的是Cisco SecurePIX 525防火墙。校园网主干采用3台惠普服务器来完成校园网的主要网络应用服务,用2台JYD专用视音频、课件点播服务器来完成VODXAOD及课件点播服务,图书馆子网采用2台惠普服务器来完成管理及查询服务,与Interent外部网连接采用防火墙PLX-525及路由器Cisc03620的内部地址转换。保证内部网络的安全,根据用户需要在网络中设置必要的访问控制做到网络安全的全面控制;并采用VLAN技术进一步控制内部网络安全,拨号用户采用身份验证控制拨号用户的安全性。路由器采用Cisc03620,并配备一块4口的以太网口和16路拨号访问接入,初步规划一个以太网口接入CERNET,两个以太网口连接两条ADSL线路,一个以太网口接入校园局域网。
(2)“一网通/D时代”全数字多媒体校园网,该系统在基于宽带以太网实现视音频传输的构架上,体现了将计算机局域网、校园双向交互式电视网和校园智能广播网三网合一的特点。该系统是全数字双向电视教学网,智能有线广播网与校园局域网三网合一的综合校园网,能解决校园网在课堂教学中应用的问题。例如:课件点播、VOD点播、AOD点播、Internet浏览、双向电视教学、智能有线广播等贴近课堂教学的功能。“一网通/D时代全数字多媒体校园网”系统硬件构成主要包括以下部分:服务器、终端、网络设备、其他前端设备。服务器主要包括:视音频点播服务器、课件点播服务器、主控服务器、WebServer、FTPServer、Mai lServer、监控主机等。前端设备有:视频编码器、音频编码器等。
(3)校园网应用系统设计
双向控制多媒体教学系统。前端设备可设计:视频编码器、音频编码器等。教室终端用“嵌入式多媒体教学终端。以校园网为信息传输网络。教室智能终端具有数字大屏幕投影接口(VGA输出),电视机接口(AV输出),有源音箱接口(AUDIO输出),现场MIC输入,现场实物展示台接口(A/V输入),这些接口可大大地扩充智能终端的延伸功能。系统还可根据教学需要将卫星电视信号、有线电视信号、校长讲话、重要集会、文体表演、名师授课等电视信号,通过矩阵切换进行选择切换;通过编码及网络控制,按照不同需求对象群体编组,实现电视节目定向分组、定时自动播放。任课教师只要通过遥控器、利用教室智能终端即可以IE方式实现
Internet浏览。
多媒体电子教室系统,它采用中育软硬结合的多媒体电子教室系统。教师将文本、图形、图像、声音等信号比如WIN95、VCD、声音广播给所有的学生或选定的学生,进行演示教学。可监视及监听任何学生的屏幕画面和声音,并可依所设定的时间轮流监视多个学生的屏幕画面和声音,且声音全为立体声。可将任一学生的屏幕画面及声音转播给其他学生。教师利用自己的键盘和鼠标对学生做远程遥控,辅导学生完成操作。可与选定的学生进行语言交流。在线扫描学生出勤、学生机上网情况。学生可随时利用热键举手向教师提问。教师在必要时可以对全部、部分或个别学生发出警告。教师能够对学生的基本信息(如学号姓名)进行管理。此外,还可对校长教学评估系统、多功能厅系统、互联网接入计费系统进行设计。这里不作详细介绍。
(4)结构化综合布线系统设计,采用尽量接近标准的综合布线,主干子系统选择多模光纤作为传输介质,以交换机要求的工作台带宽。水平布线采用超五类非屏蔽双绞线UTP。终端模块均采用超五类型,整个房间(工作区)布局要合理、美观。另外,教室内的信息点已集成到智能终端中,可为今后学校计算机进教室留下了方便的接入端口。
结束语
无疑,构造现代化的计算机网络教学环境是教育事业发展的必然趋势,是科教兴国的需要。我们企盼所有关心教育的人都能参与到这项工作中来,大家群策群力,早日实现开放式网络教育资源库建设的理想,让多媒体网络教学得以最理想的应用。
[关键词]网上课堂 教学软件 课程资源校园网
丰富多彩的多媒体应用系统令人眼花缭乱,也确实使学习和开发研究者受到鼓舞。不久的将来多媒体技术一定会对人类的工作生产、家庭生活和社会活动产生更大的影响。如今微机已经广泛应用到人们的生活、工作中,发挥着积极重要的作用,世界上80%的计算机都已接入网络环境。随着微机的普及和发展,计算机在教学中的应用受到了普遍的重视和欢迎。
目前,对于计算机在学习中的应用,国内多把注意力集中于单机环境下的各种辅助教学软件的开发。这些软件为学习者提供了必要的辅助学习手段,发挥了很好的作用。然而计算机功能是强大的,利用现代化工具构造崭新的教学环境是提高教学效果、优化教学效率的有效手段。为了更好地发挥计算机在教学领域的作用,本文重点讨论了网络环境中的计算机教学问题。我们将从多媒体教学软件、网上课程资源的开发、网络课程教学和校园网四个方面讨论现代化计算机教学的前途问题。
一、多媒体教学软件
随着多媒体技术日益成熟,多媒体技术在教育中的应用也越来越普遍。多媒体计算机辅助教学是当前国内外教育技术发展的新趋势,已成为计算机辅助教学的一个重要组成部分。多媒体教学软件的开发需要在教学理论的指导下,做好教学设计、系统结构设计、导航策略设计和交互界面设计等工作,并在教学实践中反复使用,不断修改,才能使开发的多媒体教学软件符合教学规律,取得良好的教学效果。
多媒体教学软件是一种根据教学目标设计的,表现特定的教学内容,并反映一定教学策略的计算机教学系统。它可以用来存储、传递和处理教学信息,能让学生进行交互操作,并对学生的学习作出评价的教学媒体。因此,多媒体教学软件应达到以下基本要求:
1.正确表达学科知识内容。在多媒体教学软件中,教学内容是用多媒体信息来表现的。各种媒体信息都必须是为了表现某一个知识内容,为达到某一层次的教学目标而设计或选择的。各个知识点之间应建立一定的关系或联系的形式,以形成具有学科特色的知识结构体系。
2.反映教学过程和教学策略。多媒体教学软件是通过多媒体信息的选择与组织、系统结构、教学程序、学习导航、问题设置、诊断评价等方式来反映教学过程和教学策略。一般在多媒体教学软件中大都包含有知识讲解、举例说明、媒体演示、提问和反馈评价等部分。
3.具有友好的人机交互界面。交互界面是学生和计算机进行信息交换的通道。在多媒体教学软件中,交互界面的形式包括有窗口、菜单、按钮图标和快捷键等。
4.具有诊断评价和反馈功能。在多媒体教学软件中,通常都会设置一些问题作为形成性练习,向学生提问并要求学习者作出反应。通过问题的提出与回答,可以使学生思考与操练,也可以了解学生的学习情况,并作出相应的评价,使学生的知识得到巩固。对于学生反应的信息,计算机应作出相应的反馈,及时指出其正确或错误,给出评价信息,使学生加深理解。
二、网上课程资源的开发
1.结构化网上课堂信息资源包括网络课程、网络教学资源库等,对于它的开发,需要注意管理和技术两个层面的问题。
在管理层面上,需建立国家、地方和学校三级网络课程、网络教学资源库的开发和管理体系。首先,国家可以组织一个由课程专家、一线教师和计算机开发人员组成的开发小组,负责网上课程资源的研究开发工作,提出网络课程及网络教学资源库开发的规范和方法论体系,设计出示范性的网络课程及网络教学资源库,“从而为地方和学校这方面的工作提供理论和实践的指导。其次,地方除了指导地方学校的资源开发工作、建立地方性的网络课程及网络教学资源库外,还需协调各学校间的关系,实现地方各学校间的资源共享和互补,这不但可以节省资源开发的时间,而且有利于各学校间取长补短,实现资源的合理配置。上海市教育教学资源库的建设就是一个很好的例证。在上海市教委的领导下,上海市各区县都负责某一门课程的网上课程资源开发工作,现已形成一个覆盖所有中小学课程的教学资源库,极大地方便了教师和学生。最后,学校领导应重视网上课程资源的开发工作,积极鼓励教师和学生参与到这项活动中来。教师是课程的组织者,他们对课程资源的需求和认识是任何人无法媲美的,从理想的状态来说,只有教师自身开发的资源对他的教学才是真正有帮助的;从现实的状态来说,教师开发的课程资源与教育系统外人士开发的资源相比,往往更能引起教师的共鸣,更具有实际的应用价值。学生是网上课程资源开发的主力军,随着学生信息素养和计算机使用普及率的提高,计算机将成为学生学习不可缺少的工具之一。学生学习过程中取得的所有数字化成果都可作为网上课程资源的直接来源。另外,除了教师、学生、课程专家外,企业也是网络课程及网络教学资源库开发的主体之一。对于这一点,企业家们的认识似乎更加深刻,百年树人、国之源、科利华、K12等教育软件的开发商早就逐鹿于课程资源库建设的市场了。如何利用企业的资金和技术力量为网络课程及网络教学资源库的开发注入活力,需要教育管理部门和学校、教师、乃至学生的通力合作。
在技术的层面上,网络课程及网络教学资源库的开发需要注意两个问题。第一,遵守中国远程教育技术标准所规定的“教育资源建设技术规范”。通过建立每项资源的元数据,为网上课程资源的共享、相互操作和质量保证提供了方便。第二,注意课程资源的“颗粒度”。为了实现共享,我们往往希望课程资源的颗粒较小,但为了保证课程资源的独立性,每项课程资源必须有一定的剩余。如何为自己的课程资源选择适当的“颗粒度”,这要求制作者具有一定的教学实践经验。
2.人力资源的开发建议。网上课程资源中的人力资源包括近地、远地的学生资源和近地、远地的教师资源。一直以来,教师都是最重要的课程资源。他不仅决定着课程资源的鉴别、开发、积累和利用,而且是结构化课程信息资源的载体。随着信息技术特别是网络技术的发展,对教师进行现代教育技术培训、提高教师网络社会生存能力的任务已刻不容缓。学生是课程学习的主体。另外,在网络中,远地的学生和教师资源也是课程资源的一个重要组成部分。为了实现与远地教师、学生的交互,需要提供多种通讯手段(如E-mail等)或一个师生交流的空间(如BBS,聊天室等)。如今,师生交流空间的建设已引起人们的重视,BBS、聊天室这种无明确目的性的公共空间固然可以为师生的交流提供方便,但是正由于它的无目的性,对于学生而言,它的效果往往令人失望。创设 一个适合学生的课外学习网站,吸引众多的教师、学生、家长参与其中,这是许多国外社区教育网站的设计宗旨,也是师生交流空间建设的发展趋势。现在,国内的“优异研究院”、“梧桐居”等一批网站也以此为指导思想,创设了一批以研究性学习为主题的师生交流空间,得到了学生和教师的认可。
3.学习环境资源的开发建议,建设网上课程资源的一个首要条件就是因特网、校园网的基础设施建设。没有路,再好的车也没有用武之地。2000年11月教育部颁发了《关于在中小学实施“校校通”工程的通知》,要求用5～10年时间,使全国90%左右的独立建制的中小学校能够上网。从现在的形势来看,无论是东部发达地区还是西部欠发达地区,人们对教育的投入都毫不吝啬,我们希望上到部委领导,下至学校师生都能重视校园网络的建设,为学校的围墙开启另一扇门。另外,在现实的教学中,除了教室外,实验室、图书馆、博物馆等也是学生学习的重要场所,开发网上虚拟教室、网上虚拟实验室、网上博物馆、数字图书馆等网络虚拟学习环境,将是网上课程资源建设的又一个目标。
4.间接作用性课程资源的开发建议。间接作用性课程资源的开发重在环境的建设。从国家的层面上讲,首先,需要做好课程改革的宣传工作,让每一个社会成员关心课程改革,鼓励他们参与网络课程资源的建设。特别是对众多教育软件的开发商,要善于与他们合作,使之成为网络课程资源建设的主要力量之一。其次,健全网络知识产权的有关法规,使人们在开发和使用网络课程资源时有法可依。最后,健全网络信息发布的有关法规,保证网络信息的健全性和科学性。从学校的层面上讲,学校领导应鼓励教师、学生参与网上课程资源的开发,建立学校的网上教学资源库,并积极地与其它学校进行交流。
三、多媒体电子教室教学环境
多媒体电子教室首先应该是一个计算机局域网络系统,并包括计算机教室、电子教室、语音教室等功能,提供一种现代化教学的环境。有人把计算机教学理解为是一本教科书的翻版,或是把教科书的印刷文字移植到计算机的磁介质存储器中,这是一种误解,或者是由于一些不懂教学的人员所开发的低劣教学软件的误导。应该说计算机教学是传统教学方式、方法的继承、发展和创新,克服了传统教学的某些弊病,提高了教学效率和学习效果,减轻了教师的劳动强度,方便了学校的管理,提高了人员的素质。从下面我们简单介绍的多媒体电子教室功能上就可以理解这一点。多媒体电子教室一般应该具有:(1)点名功能。(2)屏幕、声音广播功能。(3)屏幕转播功能。(4)屏幕监视功能。(5)辅导功能。(6)举手功能。(7)通话功能。(8)电子白板和黑板功能。(9)多媒体信息源输入功能。
多媒体电子教室提供了一套服务于各类课程教学的通用系统。该系统软件可支持各种形式的教学、培训、讲座,并且可以边显示,边操作,边进行教学,一次备课多次、多人使用。结合以校园网络或Internet为依托的远程教学形式,学生在不同的地点,利用自己的多媒体计算机主动地通过网络进行可交互式的学习。这种方式可实现更高层次的学生自学、异地教学。
四、校园网教学环境
1.校园网教学环境
所谓校园网教学环境是在校园网上可进行教师主动的实时教学和学生主动的网上自学的学习平台。校园网教学环境包括校园网以下基本功能:
(1)现场教学内容屏幕、声音广播功能。将所要呈现给学生眼前的信息(现场信息以及相当于在课堂上写在黑板上的文字图表或演示物等)通过计算机网络发送到正在收看讲课的学生计算机上(包括声音)。教师也可在自己的计算机上使用画笔、键盘、鼠标或摄像机、YCD光盘、录像机等,而将文字、图像、声音传送给学生。(2)通话功能,在校园网上进行实际教学时,教师可主动与学生进行通话。(3)提问功能,教师可收集学生提出的问题并作出解答。校园网教学环境是一种非常有发展前途的教学手段,现在我们国家的一些著名大学已经开始采用,相信在一两年内网络教学会成一个热点,一定会有很大进展。
2.校园网络的建设
校园网络的组成,一般包括校园信息化教育平台模块、学校信息管理系统模块和校园信息发布平台模块,其中核心的模块是校园信息化教育平台模块,在校园网络建设中,硬件环境的建设是实现教学信息化和对学生进行信息技术教育的基础,而教学软件和信息化教学资源的建设才是校园网络建设的关键。
(1)校园网平台系统集成方案,较大型校园网可采用千兆主干、百兆桌面技术和星型网络拓扑结构。核心交换机选用Cisco Catalyst4006,接入层交换机选用Cisco Catalyst3500系列。广域网接入设备选用思科公司的Cisco 3620,防火墙选用的是Cisco SecurePIX 525防火墙。校园网主干采用3台惠普服务器来完成校园网的主要网络应用服务,用2台JYD专用视音频、课件点播服务器来完成VODXAOD及课件点播服务,图书馆子网采用2台惠普服务器来完成管理及查询服务,与Interent外部网连接采用防火墙PLX-525及路由器Cisc03620的内部地址转换。保证内部网络的安全,根据用户需要在网络中设置必要的访问控制做到网络安全的全面控制;并采用VLAN技术进一步控制内部网络安全,拨号用户采用身份验证控制拨号用户的安全性。路由器采用Cisc03620,并配备一块4口的以太网口和16路拨号访问接入,初步规划一个以太网口接入CERNET,两个以太网口连接两条ADSL线路,一个以太网口接入校园局域网。
(2)“一网通/D时代”全数字多媒体校园网,该系统在基于宽带以太网实现视音频传输的构架上,体现了将计算机局域网、校园双向交互式电视网和校园智能广播网三网合一的特点。该系统是全数字双向电视教学网,智能有线广播网与校园局域网三网合一的综合校园网,能解决校园网在课堂教学中应用的问题。例如:课件点播、VOD点播、AOD点播、Internet浏览、双向电视教学、智能有线广播等贴近课堂教学的功能。“一网通/D时代全数字多媒体校园网”系统硬件构成主要包括以下部分:服务器、终端、网络设备、其他前端设备。服务器主要包括:视音频点播服务器、课件点播服务器、主控服务器、WebServer、FTPServer、Mai lServer、监控主机等。前端设备有:视频编码器、音频编码器等。
(3)校园网应用系统设计
双向控制多媒体教学系统。前端设备可设计:视频编码器、音频编码器等。教室终端用“嵌入式多媒体教学终端。以校园网为信息传输网络。教室智能终端具有数字大屏幕投影接口(VGA输出),电视机接口(AV输出),有源音箱接口(AUDIO输出),现场MIC输入,现场实物展示台接口(A/V输入),这些接口可大大地扩充智能终端的延伸功能。系统还可根据教学需要将卫星电视信号、有线电视信号、校长讲话、重要集会、文体表演、名师授课等电视信号,通过矩阵切换进行选择切换;通过编码及网络控制,按照不同需求对象群体编组,实现电视节目定向分组、定时自动播放。任课教师只要通过遥控器、利用教室智能终端即可以IE方式实现
Internet浏览。
多媒体电子教室系统,它采用中育软硬结合的多媒体电子教室系统。教师将文本、图形、图像、声音等信号比如WIN95、VCD、声音广播给所有的学生或选定的学生,进行演示教学。可监视及监听任何学生的屏幕画面和声音,并可依所设定的时间轮流监视多个学生的屏幕画面和声音,且声音全为立体声。可将任一学生的屏幕画面及声音转播给其他学生。教师利用自己的键盘和鼠标对学生做远程遥控,辅导学生完成操作。可与选定的学生进行语言交流。在线扫描学生出勤、学生机上网情况。学生可随时利用热键举手向教师提问。教师在必要时可以对全部、部分或个别学生发出警告。教师能够对学生的基本信息(如学号姓名)进行管理。此外,还可对校长教学评估系统、多功能厅系统、互联网接入计费系统进行设计。这里不作详细介绍。
(4)结构化综合布线系统设计,采用尽量接近标准的综合布线,主干子系统选择多模光纤作为传输介质,以交换机要求的工作台带宽。水平布线采用超五类非屏蔽双绞线UTP。终端模块均采用超五类型,整个房间(工作区)布局要合理、美观。另外,教室内的信息点已集成到智能终端中,可为今后学校计算机进教室留下了方便的接入端口。
结束语
无疑,构造现代化的计算机网络教学环境是教育事业发展的必然趋势,是科教兴国的需要。我们企盼所有关心教育的人都能参与到这项工作中来,大家群策群力,早日实现开放式网络教育资源库建设的理想,让多媒体网络教学得以最理想的应用。